连续纤维增强钛铝金属间化合物基复合材料的研究进展

综合论述了连续纤维增强钛铝金属间化合物基复合材料的进展情况,介绍了复合材料在发动机等航空航天领域应用的优势,总结归纳了基体的特性、常用纤维增强体、复合材料的力学性能、界面问题和制备技术.在此基础之上提出了今后的发展方向.     

纤维增强Ti/Al3Ti金属-金属间化合物层状复合材料研究进展

连续纤维增强的金属-金属间化合物层状复合材料兼具高强度、高模量和良好的韧性等优异性能, 逐渐成为国内外学者的研究重点.这种复合材料包含庞杂的体系、复杂的结构和性能表现, 因此有必要对其制备技术、结构特征和综合性能开展深入的研究.以纤维增强Ti/Al3 Ti层状复合材料为对象, 系统地综述了其研究现状.首先介绍了Ti/A...     

金属间化合物基叠层复合材料研究进展

金属间化合物基叠层复合材料是受自然界中贝壳结构的启发而设计的一种新型高温结构材料.概述了几种不同体系的金属间化合物基叠层复合材料的国内外研究现状,发现大多数的金属间化合物基叠层复合材料是以金属间化合物作为基体,以金属作为夹层来改善金属间化合物的脆性问题的.此外还对其制备工艺进行了归纳和评述,并对这类新型叠层复合材料的许多不足和发展趋势提出了初步的想法.     

新型的金属间化合物基复合材料

以金属间化合物为基体的复合材料是目前正在研究的一种新型高温结构材料。本文综述了这种新型复合材料的发展现状及其制造方法。初步研究表明:纤维增强的Ni_3Al,Ti_3Al,FeAl等铝化物金属间化合物基复合材料性能优子基体材料和目前广泛使用的镍基高温合金,展现出了诱人的前景。将来的研究方向将主要集中于增强剂与基体的化学相容性,热膨胀系数的匹配,力学模型和断裂模式的建立,制备工艺的开发与优化等方面。     

Ni－Al系金属间化合物基复合材料的研究进展Ⅱ界面及力学性能

本文综述了各种增强剂与镍铝化合物基体的界面相容性以及Ｎｉ－Ａｌ系ＩＭＣｓ的力学性能，并讨论了它们的未来发展趋势。     

Ni－Al系金属间化合物基复合材料的研究进展Ⅰ 制备方法

本文综述了制备Ｎｉ－Ａｌ系金属间化合物基复合材料（ＩＭＣｓ）的最新工艺方法，包括热压法、热挤压法、燃烧合成法、粉末注射成型法、ＸＤ法、扩散结合法、压铸法、快速凝固法、喷射雾化沉积法等，并简要讨论了它们的优点和局限性。     

铝基层状复合材料界面金属间化合物的研究现状

随着科学技术的进步和新技术、新产业的出现,特别是高、精、尖技术的迅速崛起和发展,各国对工程材料的需求也越来越广泛,对材料性能提出了越来越苛刻的要求。因此传统、单一的金属材料的应用领域受到很大的限制,越来越不能满足高新技术的发展要求。近年来,能源和资源的消耗日渐增多,许多矿产资源日益枯竭,为了节约资源和能源,减轻产品质量,环保绿色的复合材料已成为主流发展方向。异种金属复合材料通过选择不同的组元层,可具备多种优异性能,以满足抗磨损、抗腐蚀、抗冲击及高导热导电等特殊要求。目前,金属基复合材料在石油、机械、化工、电子及家用电器等许多领域得到了广泛应用。铝基层状复合材料兼具铝合金的耐腐蚀、高导热、低密度和其他组元层的优良性能,如不锈钢耐腐蚀、铜高导电导热散热、钛耐高温冲击耐腐蚀、镁低密度优良电磁波屏蔽性能等,可满足多种特殊使用要求。铝不锈钢、铝镍及铝钛复合材料的应用,可节约Cr、Ni、Ti等稀贵金属。为了使铝基层状复合材料具有良好的界面结合性能,异种金属复合后,通常进行扩散退火,然而异种金属扩散退火过程中若层状复合材料界面有金属间化合物生成,将会损坏组元层间的结合强度,甚至分层,严重影响复合材料的使用性能。因此,研究界面金属间化合物的形成及生长是开发铝基层状复合材料的关键。本文较为系统地阐述了常用铝/不锈钢、铝/钛、铝/镍、铝/铜、铝/镁五种铝基层状复合材料界面金属间化合物,介绍了界面金属间化合物相的组成及生长动力学,并给出了五种铝基层状复合材料界面化合物的生成条件。同时,揭示了铝基层状复合材料界面金属间化合物初始形成过程,包括金属相互扩散、到达最大固溶度后初始相的形成、金属间化合物不同相间的转变及金属间化合物厚度的增加,得到了界面化合物厚度与扩散退火时间和温度的关系,金属间化合物层厚度(X)与时间(t)之间的关系满足公式:X=kt~n(n为动力学指数)。此外,本文就Si对铝镍、铝钛层状复合材料界面金属间化合物的影响进行了预测。     

连续纤维增强陶瓷基复合材料概述

八十年代以来，连续纤维增强陶瓷基得合材料以其优异的性能特别是高韧性，得到世界各国的极大关注和高度重视，并取得令人瞩目的发展。纤维增强陶瓷基复合材料已开始在航空、航天、国防等领域得到应用。本文从复合材料的增韧机制、制备方法、界面特性和界面改性以及应用等方面综述了国内外有关连续纤维增强陶瓷基复合材料的研究现状。     

Ti-Al系金属间化合物多孔材料的制备和性能

使用粉末冶金模压成形和无压反应烧结方法,制备出Ti-Al系金属间化合物多孔材料,研究了铝含量对其孔隙形成机理以及孔结构性能的影响.结果表明:烧结后Ti-Al合金坯块发生了显著的体积膨胀;最大孔径和开孔隙率都随着铝含量的增加而增大,当铝含量(质量分数)超过60%时,总孔隙率出现下降趋势;Kirkendall效应导致的钛铝元素偏扩散反应是体积膨胀和孔隙形成的主要原因.     

颗粒增强Ti－Al化合物基复合材料

本文在介绍Ｔｉ－Ａｌ金属间化合物基体及其颗粒增强剂的基础上，重点讨论了利用ＸＤ合成法、自蔓延高温合成法及真空热压法制造ＴｉＢ２、ＳｉＣ、Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＮｂ等颗粒增强Ｔｉ－Ａｌ金属间化合物基复合材料的力学性能，同时还对颗粒增强Ｔｉ－Ａｌ金属间化合物基复合材料的其它制造方法，如反应热压烧结法、冲击波固结法、高能高速法的工艺、特点也进行了简要叙述。     

Ti-Al3Ti层状复合材料的研究现状与发展

概述了Ti-Al3Ti层状复合材料的国内外研究现状,着重论述了压力加工复合材料的制备技术,同时归纳了Ti-Al3Ti层状复合材料的微观组织及力学性能方面的研究,发现材料微观组织结构可控并具有高的强度和断裂韧性.此外还从材料制备、成形、设计及模拟的角度对这种新型层状复合材料的研究方向提出了进一步的想法.     

等离子体技术在CF／树脂基复合材料中的应用

介绍了等离子体技术的特点及其在碳纤维表面处理改性中的应用。综述了低温等离子体处理对碳纤维及其增强树脂基复合材料的化学和机械性能的影响，同时也探讨了等离子体技术在纤维复合材料应用中存在的问题和研究方向。     

碳纤维增强陶瓷基复合材料界面的研究进展

界面相作为复合材料基本组元之一,其结构组成与性能对材料的性能有着极其重要的影响.综述了碳纤维增强陶瓷基复合材料界面相的功能要求、界面结合类型.阐述了界面相厚度对复合材料性能的影响,适当的界面厚度有利于复合材料获得最佳性能.重点介绍了目前碳纤维表面涂层工艺的研究现状,并分析了各种制备工艺的优缺点.最后指出了今后碳纤维增强陶瓷基复合材料界面的研究方向.     

Al2O3/Ti-Al复合材料中Al2O3晶须的原位合成

利用氧对金属Ti、Al粉的部分氧化,原位合成了含有氧化铝晶须的Al2O3/Ti-Al复合材料,通过XRD和SEM等测试手段,发现Al2O3晶须呈网状交叉分布于基体内部的孔隙中.分析了晶须的生成机理,认为氧化铝晶须是通过VLS机理生成,复合材料的原始组成和温度对晶须的显微型貌有直接的影响:随原始组成中铝含量的增加,产物中晶须的数量总体上是在递增的,且发达程度逐渐提高;热处理温度对晶须直径有直接影响,温度升高可以增加晶须直径.     

连续纤维增强陶瓷基复合材料微观力学研究进展

微观力学参数是构建连续纤维增强陶瓷基复合材料(CFRCMCs)组分、微观结构和宏观力学性能的桥梁, 但受限于CFRCMCs的脆性和微观力学参数测试水平, 微观力学研究工作进展缓慢。随着基于纳米压痕的微观力学测试技术和基于聚焦离子束微观测试样品制备技术的飞速发展, 近年来CFRCMCs的微观力学研究工作取得显著进步。本文结合国防科技大学刘海韬课题组的研究工作, 重点对CFRCMCs组分的原位模量、断裂韧性以及界面结合强度的测试方法和典型应用进行了讨论, 最后举例说明了基于微观力学参数的CFRCMCs宏观力学行为的预判方法。     

45钢表面超音速电弧喷涂Ti-Al涂层的组织与性能研究

采用自行开发研制的超音速电弧喷设备，在45钢表面制成了钛铝合金复合涂层。并利用金相显微镜、X射线衍射仪、扫描电镜、电子探针，对涂层的成分、相结构、显微组织及其结合强度、显微硬度进行了研究。结果表明，利用超音速电弧喷涂设备，可以在45钢表面形成 度高、孔隙率低，结合强度较好和硬度高的Ti-Al合金涂层。     

连续纤维增韧碳化硅基复合材料内耗特征及机制

采用强迫振动法研究了不同应变振幅下C/SiC和SiC/SiC复合材料从室温到600℃的内耗特征,并讨论了其内耗产生机制.结果表明,C/SiC复合材料内耗随温度升高先减小, 后增加,并在120℃附近达到最小值;SiC/SiC复合材料内耗随温度升高一直增加;C/SiC 复合材料具有比SiC/SiC复合材料更高的内耗水平和更低的动态模量;C/SiC和SiC/SiC复合材料内耗随应变振幅增加而减小,但动态模量和应变振幅无关.     

纤维增强改性阻尼材料研究

随着高性能机械设备和高速轨道交通的飞速发展,阻尼材料已被广泛应用于解决噪声和振动问题.研究了添加不同纤维对阻尼材料性能的影响.在阻尼浆和环氧树脂两种基体中添加了有机纤维和玻璃纤维,使用DMA测试仪对复合材料动态力学性能进行表征,探讨了纤维增强机理.测试结果表明,有机纤维较玻璃纤维对复合材料的增强效果好,其中PET纤维表现出较优良的阻尼性能.     

短纤维增强橡胶复合材料研究进展

综述了短纤维增强橡胶复合材料制备过程中短纤维的预处理、短纤维的混合、分散、取向方法及影响因素 ,并介绍短纤维增强橡胶复合材料的新进展     

多功能一体化MAX相改性连续纤维增韧陶瓷基复合材料的研究进展

连续纤维增韧陶瓷基复合材料(Ceramic Matrix Composites, CMCs)因其优异的性能在航空发动机、空天飞行器热防护系统、核能电站等领域具有广泛的应用前景。现阶段, CMCs的应用已由单一结构承载向多功能一体化发展。MAX相是一类能够发生塑性变形的三元层状陶瓷, 具有高导电、抗辐照和抗烧蚀等优异性能, 将其引入CMCs可实现强韧化与抗辐照/抗烧蚀/电磁屏蔽效能的协同提高, 满足多功能一体化CMCs的应用需求。本文综述了MAX相作为CMCs界面相和基体相的研究进展, 阐述了其设计机理, 并展望了MAX相在CMCs中的应用前景。